浙江省溫州市十校聯(lián)合體2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期11月期中聯(lián)考物理試題（解析版）-A4

這是一份浙江省溫州市十校聯(lián)合體2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期11月期中聯(lián)考物理試題（解析版）-A4，共23頁。試卷主要包含了考試結(jié)束后，只需上交答題紙，可能用到的相關(guān)公式或參數(shù)等內(nèi)容，歡迎下載使用。
考生須知：
1.本卷共8頁滿分100分，考試時間90分鐘；
2.答題前，在答題紙指定區(qū)域填寫班級、姓名、考場號、座位號及準考證號并填涂相應(yīng)數(shù)字。
3.所有答案必須寫在答題紙上，寫在試卷上無效；
4.考試結(jié)束后，只需上交答題紙。
5.可能用到的相關(guān)公式或參數(shù)：重力加速度g均取10m/s2
選擇題部分
一、選擇題Ⅰ（本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題目的要求，不選、多選、錯選均不得分。）
1. 下列所給的物理量中，屬于標量的是（ ）
A. 電場強度B. 電流C. 磁感應(yīng)強度D. 洛倫茲力
【答案】B
【解析】
【詳解】A．電場強度既有大小又有方向，且運算符合平行四邊形法則，是矢量，故A錯誤；
B．電流雖然有大小、也有方向，但是其方向表示正電荷定向移動方向，由于電流強度的運算不遵守矢量運算法則，所以電流強度是標量，故B正確；
C．磁感應(yīng)強度既有大小又有方向，且運算符合平行四邊形法則，是矢量，故C錯誤；
D．洛倫茲力既有大小又有方向，且運算符合平行四邊形法則，是矢量，故D錯誤。
故選B。
2. 科學(xué)家通過發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律，總結(jié)研究方法，推動了生產(chǎn)力的發(fā)展和人類文明的進步，下列陳述符合歷史事實的是（ ）
A. 赫茲提出電磁場理論，并通過實驗證實了電磁波的存在
B. 安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)
C. 法拉第最早引入了電場概念，并提出用電場線表示電場
D. 奧斯特通過油滴實驗精確測定了元電荷e電荷量
【答案】C
【解析】
【詳解】A．麥克斯韋提出電磁場理論，赫茲通過實驗證實了電磁波的存在，故A錯誤；
B．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，故B錯誤；
C．法拉第最早引入了電場概念，并提出用電場線表示電場，故C正確；
D．密立根通過油滴實驗精確測定了元電荷e的電荷量，故D錯誤。
故選C。
3. 下列有關(guān)靜電現(xiàn)象的說法錯誤的是（ ）
A. 如甲圖所示，在加油站給車加油前，要觸摸一下靜電釋放器，是為了導(dǎo)走人身上的靜電
B. 乙圖為野外高壓輸電線，為了防止受到雷擊，應(yīng)該給它按上避雷針
C. 丙圖為靜電除塵器的原理圖，大量帶負電的粉塵被吸附到正極A上，是利用了靜電吸附
D. 如丁圖所示，在燃氣灶中，安裝的電子點火器，是利用了尖端放電的原理
【答案】B
【解析】
【詳解】A．在加油站給車加油前，要觸摸一下靜電釋放器，是為了導(dǎo)走人身上的靜電，A正確，不符合題意；
B．由于高壓輸電線本身就已具有放雷措施，不需要再安裝避雷針，B錯誤，符合題意；
C．靜電除塵是利用異種電荷相互吸引的原理，C正確，不符合題意；
D．燃氣灶的點火裝置利用尖端放電的原理，D正確，不符合題意。
故選B。
4. 下圖中關(guān)于各個物理量之間的方向關(guān)系正確的是（ ）
A. ①③B. ②③C. ①④D. ②④
【答案】B
【解析】
【詳解】①通電直導(dǎo)線電流方向向上，根據(jù)安培定則可知導(dǎo)線周圍的磁場俯視圖為逆時針，且距離通電導(dǎo)線越近的位置磁感應(yīng)強度越強，即磁感線越密集，故①錯誤；
②由圖可知，通電螺線管的電流從右旋轉(zhuǎn)到左，由安培定則可知螺線管內(nèi)部磁場方向由左向右，故②正確；
③磁場方向垂直紙面向內(nèi)，電流方向向上，根據(jù)左手定則判定，安培力方向垂直電流方向向左，故③正確；
④磁場方向垂直紙面向內(nèi)，負電荷運動方向上，根據(jù)左手定則判定，運動正電荷受力方向是向右，故④錯誤。
故②③正確，①④錯誤。
故選B。
5. 雷雨天帶有負電的烏云飄過一棟建筑物上空時，在避雷針周圍形成電場，如圖所示，虛線為等差等勢面，A、B、C為電場中的三點，下列說法正確的是（ ）
A. A、B兩點的電場強度相同
B. A點的電勢比C點低
C. 帶負電的雨滴在B點受到的電場力小于在C點受到的電場力
D. 帶負電的雨滴在空中下落的過程中，電勢能減小
【答案】D
【解析】
【詳解】A．由對稱性可知，A、B兩點的電場強度大小相同，但方向不同，選項A錯誤；
B．因C所在的等勢面比A所在等勢面離負電荷云層更近，可知A點的電勢比C點高，選項B錯誤；
C．因B點的等勢面較C點密集，可知B點電場線較C點密集，則B點場強大于C點場強，則帶負電的雨滴在B點受到的電場力大于在C點受到的電場力，選項C錯誤；
D．帶負電的雨滴在空中下落的過程中，因電勢逐漸升高，可知電勢能減小，選項D正確。
故選D。
6. 如圖所示，帶電荷量為q的金屬橢圓形球A置于絕緣支架上，一質(zhì)量為m、帶電荷量為的小球B（可視為質(zhì)點）用長為L的絕緣輕繩懸掛在架子上。靜止時輕繩與豎直方向的夾角為，橢圓形球A的中心與小球B在同一水平線上且相距為d，下列說法正確的是（ ）
A. 橢圓形球A、小球B帶異種電荷
B. 橢圓形球A在小球B處產(chǎn)生的電場強度大小為
C. 剪斷輕繩后，小球B的運動軌跡是拋物線的一部分
D. 若A的電荷量逐漸減少為0，則該過程電場力對B做的功為
【答案】B
【解析】
【詳解】A．由圖可知，B小球受到球A向右的斥力，所以兩球帶同種電荷，故A錯誤；
B．小球B受力平衡，所以
則橢圓形球A在小球B處產(chǎn)生的電場強度大小為
故B正確；
C．剪斷輕繩后，小球B在水平方向和豎直方向上均做加速運動，其運動軌跡不會是拋物線的一部分，故C錯誤；
D．若A的電荷量逐漸減小為0的過程中，對B，根據(jù)動能定理可得
則電場力對B做的功為
故D錯誤。
故選B。
7. 下列如圖所示的各物理情景中，能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（ ）
A. 如圖甲所示，迅速閉合開關(guān)時
B. 如圖乙所示，條形磁鐵從左向右靠近鋁環(huán)
C. 如圖丙所示，將閉合的彈簧線圈放置在磁場中
D. 如圖丁所示，導(dǎo)電線框abcd與通電導(dǎo)線同一平面且平行電流方向移動
【答案】A
【解析】
【詳解】A．如圖甲所示，迅速閉合開關(guān)時，穿過線圈Ｂ的磁通量增大，則有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A正確；
B．如圖乙所示，將條形磁鐵從左向右靠近線圈，線圈內(nèi)磁通量發(fā)生變化，由于線圈未構(gòu)成閉合回路，線圈中沒有感應(yīng)電流，故B錯誤；
C．如圖丙所示，將閉合的彈簧線圈放置在磁場中，線圈內(nèi)磁通量不發(fā)生變化，線圈中沒有感應(yīng)電流，故C錯誤；
D．線圈與通電導(dǎo)線在同一平面，且線圈豎直向上移動，線圈內(nèi)磁通量不變，線圈中沒有感應(yīng)電流，故D錯誤。
故選A
8. 某同學(xué)采用如圖裝置做靜電感應(yīng)的實驗：在絕緣支架上的金屬導(dǎo)體M和金屬導(dǎo)體N按圖中方向接觸放置，原先M、N都不帶電，先讓開關(guān)S1、S2均斷開，現(xiàn)在將一個帶正電小球P放置在M左側(cè)，則下列說法正確的是（ ）
A. 若開關(guān)S1、S2均斷開，導(dǎo)體M左端帶正電，導(dǎo)體N右端帶負電
B. 若開關(guān)S1、S2均閉合，則導(dǎo)體M和導(dǎo)體N均不帶電
C. 若只閉合開關(guān)S1，接著將MN分開，再移走帶電小球，則導(dǎo)體N不帶電
D. 若只閉合開關(guān)電S2，接著移走帶電小球，最后將MN分開，則導(dǎo)體M帶負電
【答案】C
【解析】
【詳解】A．若開關(guān)S1、S2均斷開，由靜電感應(yīng)，導(dǎo)體M左端（近端）帶負電，導(dǎo)體N右端（遠端）帶正電，A錯誤；
B．、均閉合時，導(dǎo)體M端（近端）會感應(yīng)異種電荷，帶負電；N端通過接地線使金屬導(dǎo)體右端帶的正電荷會被從大地上來的負電荷中和，所以金屬導(dǎo)體左端帶負電，右端不再帶有電荷。B錯誤；
C．開關(guān)閉合，斷開，由于靜電感應(yīng)的作用，金屬導(dǎo)體右端帶的正電荷會被從大地上來的負電荷中和，接著將MN分開，再移走帶電小球，金屬導(dǎo)體M帶負電，N不再帶有電荷，C正確；
D．當閉合開關(guān)，由于靜電感應(yīng)的作用，金屬導(dǎo)體N右端帶的正電荷會被從大地上來的負電荷中和，所以導(dǎo)體N右端不再帶有電荷，接著移走帶電小球，M端的負電荷被中和不帶電，最后將MN分開，則M和N均不帶電，D錯誤。
故選C。
9. 新疆達坂城風(fēng)力發(fā)電廠是我國最大風(fēng)能發(fā)電基地，該基地目前有200臺風(fēng)力發(fā)電機，一周內(nèi)約有100個小時可以正常發(fā)電。已知該地區(qū)的平均風(fēng)速為20m/s，空氣密度為1.3kg/m3。每臺風(fēng)力發(fā)電機的葉片長為80m，且風(fēng)能的20%可轉(zhuǎn)化為電能，試通過估算判斷：該發(fā)電廠一周的發(fā)電量與下列選項中哪一個最接近（ ）
A. 104kW·hB. 106kW·hC. 108kW·hD. 1010kW·h
【答案】C
【解析】
【詳解】在?t時間內(nèi)吹到風(fēng)葉上空氣的質(zhì)量為
每臺發(fā)電機發(fā)電的功率為
所以一周的發(fā)電量為
故選C。
10. 有a、b、c三根相互平行水平長直導(dǎo)線通有大小相等的電流I，連接三點構(gòu)成的三角形為等腰直角三角形（ab=bc），O為連線ac的中點。觀察得到如圖所示的截面圖。已知單獨一根通電導(dǎo)線a在O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為B，已知直導(dǎo)線電流形成的磁場，其磁感應(yīng)強度大小與到導(dǎo)線距離有關(guān)，不計地磁場的影響，則下列說法正確的是（ ）
A. O點的磁感應(yīng)強度大小為3BB. O點的磁感應(yīng)強度方向是從O指向a
C. 導(dǎo)線b受到的安培力為零D. 導(dǎo)線b受到的安培力方向豎直向上
【答案】D
【解析】
【詳解】AB．a(chǎn)、b、c在O點形成的磁場如圖
因為O點到a、b、c距離相等，故
所以O(shè)點的磁感應(yīng)強度大小為B，方向由O指向c，AB錯誤；
CD．b受到的安培力如上圖，故導(dǎo)線b受到的安培力不為零，方向豎直向上，C錯誤，D正確。
故選D。
11. 光控開關(guān)可以實現(xiàn)自動控制，可以使電燈的亮度自動隨周圍環(huán)境的亮度改變而改變。如圖為其內(nèi)部電路簡化原理圖，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，為光敏電阻（光照強度增加時，其電阻值減小）。當光照逐漸減弱時，則下列判斷正確的是（ ）
A. 電源的效率變小
B. 電源內(nèi)阻消耗的功率變小
C. A燈變暗，B燈變暗
D. 上電流的變化量等于上電流變化量
【答案】B
【解析】
【分析】
【詳解】A．電源的效率為
由上式可知外電阻增大，電源的效率變大，所以當光照逐漸減弱時光敏電阻的電阻值增大，電源的效率變大，則A錯誤；
BC．當光照逐漸減弱時光敏電阻的電阻值增大，總電阻增大，總電流I減小，由于電源內(nèi)阻消耗的功率，所以電源內(nèi)阻消耗的功率變小，由可知總電流I減小時，路端電壓U增大，則A燈電流IA增大，所以A燈變亮，根據(jù)“串反并同”規(guī)律可知，B燈與光敏電阻，則光敏電阻的電阻值增大，B燈的電流IB也增大，所以B燈也變亮，則B正確C錯誤；
D．由于
電流I減小，電流IA增大，所以電流I0減小，則U0也減小，又由
路端電壓U增大，U0減小所以Ut增大，則B燈的電流IB也增大，根據(jù)
減少，減少，增加，所以上電流的變化量大于上電流變化量，則D錯誤；
故選B。
12. 如圖所示，電容器通過理想二極管與電源兩極連接，靜電計金屬球通過導(dǎo)線與電容器上極板連接，金屬外殼和電容器下極板都接地，板間有一恰好靜止帶電液滴，下列說法正確的是（ ）
A. 斷開開關(guān)，將兩極板正對面積變小，液滴會下移
B. 斷開開關(guān)，增大兩個極板間的距離，靜電計指針張角變小
C. 保持開關(guān)閉合，兩個極板間插入電介質(zhì)，靜電計指針張角變大
D. 保持開關(guān)閉合，增大兩個極板間的距離，液滴保持靜止
【答案】D
【解析】
【詳解】A．斷開開關(guān)，電容器的電荷量不變，將兩極板正對面積變小，根據(jù)
可知，電容器的電容C減小，U增大，兩極板間電場強度增大，液滴受到的電場力變大，液滴向上運動，故A錯誤；
B．斷開開關(guān)，電容器的電荷量不變，增大兩個極板間的距離d，則電容器的電容C減小，U增大，靜電計指針張角增大，故B錯誤；
C．保持開關(guān)閉合，U不變，在兩極板間插入電介質(zhì)，電容器電容C增大，Q增大，電容器繼續(xù)充電，電流正向通過二極管，二極管正向電阻很小，則電容器兩極板電壓不變，靜電計張角不變，故C錯誤；
D．保持開關(guān)閉合，若U不變，增大兩極板間的距離，電容減小，Q減小，電容器放電，由于二極管的單向?qū)щ娦钥芍?，此時電容器無法放電，則電量Q不變，根據(jù)
可知，電容器兩極板間電場強度不變，液滴保持靜止，故D正確。
故選D。
13. 現(xiàn)有一輛質(zhì)量為2t的某品牌電動汽車（如圖所示），電池每次充滿電后能提供的總電能為60kW·h，充電時，直流充電樁充電電壓為400V，充電時間為4.5h，充電效率為95%，以108km/h的速度在平直高速公路勻速行駛時汽車將總電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率為90%，汽車受到的阻力為重力的0.03倍，由此可知（ ）
A. 充電的平均電流為33A
B. 汽車牽引力的功率為15kW
C. 汽車能勻速行駛的最大距離為324km
D. 按電價0.80元/kW·h來計算，從電池電能耗盡到充滿電需要電費48元
【答案】C
【解析】
【詳解】A．根據(jù)
可得充電電流為
故A錯誤；
B．當汽車勻速行駛時，牽引力等于阻力的大小，即
則牽引力的功率為
故B錯誤；
C．汽車能勻速行駛的時間為
則汽車勻速行駛的最大距離為
故C正確；
D．按電價0.80元/kW·h來計算，從電池電能耗盡到充滿電需要電費
故D錯誤。
故選C。
二、選擇題Ⅱ（本題共2小題，每小題3分，共6分。每小題列出的四個備選項中至少有一個是符合題目要求的。全部選對的得3分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）
14. 下列關(guān)于課堂演示實驗描述正確的是（ ）
A. 甲圖庫侖用扭秤實驗得出庫侖定律，需要提前測量A、C兩個小球的電荷量
B. 乙圖在勻強磁場中探究影響通電導(dǎo)線受力的因素實驗，分別接通“2、3”和“1、4”，可以改變導(dǎo)線通電部分的長度，從而改變導(dǎo)線偏轉(zhuǎn)的角度
C. 丙圖洛倫茲力演示儀中增大勵磁線圈的電流大小，將會觀察到玻璃泡中運動徑跡半徑變大
D. 丁圖用陰極射線管探究電子束在磁場中的偏轉(zhuǎn)實驗中，陰極射線管左側(cè)為陰極
【答案】BD
【解析】
【詳解】A．庫侖用扭秤實驗采用控制變量法探究電荷間的作用力與電荷量的大小、兩點電荷間的距離的關(guān)系，根據(jù)兩個完全相同的金屬球接觸后所帶的電荷量相等，改變小球的電荷量，無需測量電荷量的大小，A錯誤；
B．乙圖在勻強磁場中探究影響通電導(dǎo)線受力的因素實驗，分別接通“2、3”和“1、4”，可以改變導(dǎo)線通電部分的長度，從而改變導(dǎo)線偏轉(zhuǎn)的角度，B正確；
C．洛倫茲力演示儀中增大勵磁線圈的電流大小，磁感應(yīng)強度B增大，根據(jù)牛頓第二定律
解得
故當增大勵磁線圈的電流時，玻璃泡中運動徑跡半徑變小，C錯誤；
D．由于電子束在磁場中向下偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可知陰極射線管左側(cè)為陰極，D正確。
故選BD。
15. 下列關(guān)于磁場與現(xiàn)代科技的相關(guān)說法正確的（ ）
A. 甲圖是一種速度選擇器，當?shù)恼姾蓮淖髠?cè)射入，將向上偏轉(zhuǎn)
B. 乙圖是一種磁流體發(fā)電機的裝置，一束等離子體（含有大量正、負帶電粒子）射入磁場，則通過電阻R的電流從b流向a
C. 丙圖是常見的質(zhì)譜儀，可以把質(zhì)量不同，但比荷相同的帶電粒子分開
D. 丁圖是金屬導(dǎo)體制成的霍爾元件，通以如圖所示的電流，則a面電勢高于b面電勢
【答案】AB
【解析】
【詳解】A．當時，則
即電荷所受向上的洛倫茲力較大，將向上偏轉(zhuǎn)，故A正確；
B．一束等離子體（含有大量正、負帶電粒子）射入磁場，根據(jù)左手定則可知，正電荷受到指向B極板的洛倫茲力，負電荷受到指向A極板的洛倫茲力，所以B板帶正電，A板帶負電，通過電阻R的電流從b流向a，故B正確；
C．粒子在加速電場中有
在偏轉(zhuǎn)磁場中有
所以
由此可知，該質(zhì)譜儀不能區(qū)分比荷相同的帶電粒子，故C錯誤；
D．由于金屬導(dǎo)體導(dǎo)電粒子為自由電子，根據(jù)左手定則可知，自由電子受到指向a板的洛倫茲力，所以自由電子將打到a板，則a面電勢低于b面電勢，故D錯誤。
故選AB。
非選擇題部分
三、實驗題（本題分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ共三小題，共14分。）
16. 在測定一根粗細均勻金屬絲的電阻率的實驗中：
（1）某學(xué)生用螺旋測微器測定該金屬絲的直徑時，測得的結(jié)果如圖所示，則該金屬絲的直徑為D=__________mm。緊接用刻度尺測量金屬絲的長度為L。
（2）現(xiàn)要進一步精確測量其阻值，實驗室提供了下列可選用的器材：
A.電流表A（量程為0.6A，內(nèi)阻約為1Ω）
B.電壓表V1（量程為3.0V，內(nèi)阻約為3kΩ）
C.電壓表V2（量程為15.0V，內(nèi)阻約為5kΩ）
D.滑動變阻器R1（最大阻值為10Ω）
E.滑動變阻器R2（最大阻值為500Ω）
F.電源E（電動勢為4V，內(nèi)阻可忽略）
G.開關(guān)、導(dǎo)線若干
H.待測金屬絲R（大小約為6Ω）
①為了盡可能提高測量準確度，應(yīng)選擇的器材，電壓表選__________，滑動變阻器選__________。（均填器材前面的字母即可）
②下列給出的測量電路中，最合適的電路是__________。
A． B.
C. D.
③這位同學(xué)在一次測量時，電流表的示數(shù)如圖所示，則電流表的讀數(shù)為__________A。
④根據(jù)選擇的電路圖，某次測得電壓表讀數(shù)為U、電流表讀數(shù)為I，寫出金屬棒電阻率ρ的表達式為：ρ=__________。（用U、I、D、L表達）
【答案】（1）
（2） ①. B ②. D ③. B ④. 0.32 ⑤.
【解析】
【小問1詳解】
該金屬絲的直徑為
D=0+31.5×0.01mm=0.315mm
【小問2詳解】
①[1]電源電動勢大約為4V，為了測量的精確，電壓表選擇B。
[2]為了盡可能提高測量準確度，需要多測幾組數(shù)據(jù)，所以滑動變阻器采用分壓式接法，滑動變阻器阻值越小，調(diào)節(jié)時電表變化越明顯，為方便實驗操作，故滑動變阻器應(yīng)選D。
②[3]根據(jù)前面分析可知，滑動變阻器采用分壓式接法。金屬絲電阻遠小于電壓表內(nèi)阻，故電流表采用外接法。
故選B。
③[4]這位同學(xué)在一次測量時，電流表的示數(shù)如圖所示，電壓表的最小刻度為0.02V，電壓表的讀數(shù)為0.32V。
④[5]根據(jù)選擇的電路圖，某次測得電壓表讀數(shù)為U、電流表讀數(shù)為I，根據(jù)歐姆定律
又
聯(lián)立，解得
17. 某實驗小組在電壓表、電流表、電阻箱等實驗器材中選一些來測量干電池組的電動勢與內(nèi)阻。
（1）為了解電壓表內(nèi)阻的大概值，用多用電表的歐姆擋來測量電壓表的內(nèi)阻，多用電表的紅表筆應(yīng)該與電壓表的__________（填“正”或“負”）接線柱相連，選擇×10檔時，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)過小，應(yīng)該更換倍率為檔__________（選“×1”、“×100”），歐姆調(diào)零后再次進行測量。經(jīng)過正確操作后，示數(shù)如圖所示，則電壓表的電阻值Rv約為__________?Ω。
（2）為了測量某電池組的電動勢和內(nèi)阻，除了上述電壓表外，現(xiàn)提供如下器材：
A.某型號電池組（電動勢約為3.0V、內(nèi)阻很小）；
B．電阻箱R（0-99?Ω）；
C．開關(guān)和導(dǎo)線若干。
①請你用所給的實驗器材，幫助某實驗小組設(shè)計實驗電路圖，并畫在下面的方框內(nèi)__________。
②利用設(shè)計的電路圖測量出的數(shù)據(jù)，作出它的圖像如圖，則通過該方案測出電池組的內(nèi)阻__________（若電壓表內(nèi)阻Rv已知，為圖像的斜率，為圖像與縱軸的交點值，r用以上Rv、、字母表達）。
【答案】（1） ①. 負 ②. ③. 2200
（2） ①. ②.
【解析】
【小問1詳解】
[1]因為歐姆表的黑表筆接表內(nèi)電池的正極，因此根據(jù)電壓表紅進黑出原理，可知歐姆表的紅表筆與電壓表的負極相連測量。
[2]歐姆表指針偏轉(zhuǎn)幅度太小，說明被測電阻大，應(yīng)換用較大擋位，故換用“×100”擋位。
[3]由題圖甲可知，讀數(shù)為
22×100Ω=2200Ω
【小問2詳解】
[1]將電壓表并聯(lián)在電阻箱的兩端，電路如圖所示
[2]根據(jù)閉合電路歐姆定律
變形得
根據(jù)題意結(jié)合數(shù)學(xué)知識，斜率為
截距
聯(lián)立解得
18. 在觀察電容器充、放電的實驗當中，發(fā)現(xiàn)放電過程中電表的示數(shù)變化太快，來不及記錄數(shù)據(jù)，下列操作能解決該問題的是（ ）
A. 換更大量程的電流表B. 換更大量程的電壓表
C. 增加電容器的電容D. 增大電阻R的阻值
【答案】CD
【解析】
【詳解】C．充電穩(wěn)定時，根據(jù)
若增加電容器的電容，則極板所帶電荷量增大，由于極板之間最大電壓等于電源電動勢，則最大電流不變，則極板放電時間變長，電流變化變平緩，故C正確；
D．充電穩(wěn)定時，根據(jù)
可知，電容器極板所帶電荷量一定，電表的示數(shù)變化太快，表明放電時，回路的電流過大，為了減小回路的電流，可以增大電阻R的阻值，故D正確；
AB．結(jié)合上述可知，電流的變化與電表的量程無關(guān)，故AB錯誤。
故選CD。
四、計算題（本題共4小題，共41分。要求畫出必要的圖形，寫出必要的文字說明、重要的方程式和演算步驟，有數(shù)值計算的必須明確寫出數(shù)值和單位）
19. 如圖所示，寬為L=0.5m粗糙平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ=37°角，一根質(zhì)量m=0.3kg、長也為L=0.5m的金屬桿MN水平放置在導(dǎo)軌上，金屬桿與導(dǎo)軌垂直且接觸良好?？臻g存在垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場，當回路中存在電流I1=0.5A或I2=1A時，金屬桿MN都恰好保持靜止。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，則：
（1）a端為電源的正極還是負極？
（2）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大??？以及導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)？
【答案】（1）a是正極；
（2），。
【解析】
【小問1詳解】
分析可知，當電流I1=0.5A或I2=1A時，金屬桿MN都要能保持靜止，則金屬桿必受到沿斜面向上的安培力，左手定則可知，電流方向M指向N，故a是電源正極；
【小問2詳解】
由題意得當電流為0.5A時，分析可知金屬桿恰好要下滑，由平衡條件得
由題意得當電流為1A時，分析可知金屬桿恰好要上滑，由平衡條件得
其中
聯(lián)立以上解得
，
故勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小為4.8T，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為0.25。
20. 如圖，電源電動勢E=12V，內(nèi)阻r=2Ω，電阻R1為1Ω，R2為6Ω，開關(guān)閉合后，電動機恰好正常工作。已知電動機額定電壓UM=6V，線圈電阻RM=0.5Ω，求：
（1）電動機正常工作時，通過電阻R1和電阻R2的電流分別是多大；
（2）電動機正常工作時，產(chǎn)生的機械功率是多大；
（3）若R1、R2電阻可調(diào)，在確保電動機正常工作的前提下，當R1的阻值多大時，R1消耗的電功率最大，最大值是多少？
【答案】（1）2A，1A
（2）5.5W （3）2Ω，4.5W
【解析】
【小問1詳解】
由閉合電路歐姆定律得
代入數(shù)據(jù)解得
流過R2的電流為
【小問2詳解】
流過電動機M的電流為
電動機的總功率
電動機的熱功率
電動機的機械功率
【小問3詳解】
由閉合電路歐姆定律得，流過R1的電流為
R1消耗的電功率為
由此可知，當
時，即
此時
21. 如圖所示，示波器的工作原理可以簡化為：金屬絲K發(fā)射出的電子由靜止經(jīng)電壓加速后，從金屬板的小孔O1射出，沿O1O2進入偏轉(zhuǎn)電場，經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場后打在熒光屏上。偏轉(zhuǎn)電場是由兩個平行的相同金屬極板M、N組成，已知極板的長度為，兩板間的距離為d。極板間電壓為，偏轉(zhuǎn)電場極板的右端到熒光屏的距離為。電子電荷量大小為，質(zhì)量為，不計電子受到的重力和電子之間的相互作用。求：
（1）電子從小孔O1穿出時的速度大??；
（2）電子離開偏轉(zhuǎn)電場時速度大??；
（3）電子在熒光屏上形成的亮斑到O2的距離y2。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小問1詳解】
電子在加速電場中，根據(jù)動能定理可得
解得
【小問2詳解】
電子在間做類平拋運動，沿初速度方向有
解得
沿電場方向有
電子離開偏轉(zhuǎn)電場的速度為
解得
【小問3詳解】
電子在偏轉(zhuǎn)電場中的偏轉(zhuǎn)位移為
電子離開偏轉(zhuǎn)電場后做勻速直線運動，沿水平方向有
則電子打到熒光屏上的位置點到點的距離為
或
由中點推論得
22. 如圖甲所示置于真空中的回旋加速器，D形盒半徑為R，兩盒間的狹縫間距為d，磁感應(yīng)強度為B，在D形盒的上半邊直徑中間位置有一粒子發(fā)射源P，在（）內(nèi)飄入質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子進入狹縫，帶電粒子的初速度和重力不計。帶電粒子在狹縫中被如圖乙所示的交變電場（加速電壓為U0）加速，經(jīng)過足夠的時間，最后從D形盒上的A點沿切線水平向右飛出（切線方向與平行），然后進入粒子速度散射器C，散射器C不改變粒子的速度大小，但可使粒子速度方向變成任意方向，粒子從散射器C的小孔D出射后立即進入右側(cè)方向垂直紙面向里的勻強磁場中，該磁場有兩條豎直邊界M、N，寬度為R（與回旋加速器半徑相等），磁感強度為0.5B，對于進入該磁場中的粒子，只考慮在紙面內(nèi)的各種入射方向，不考慮粒子間的相互作用。已知A、C間距離為，如圖丙所示，不計粒子在散射器中的運動時間。求：
（1）若不計帶電粒子在回旋加速器狹縫中的運動時間：
①粒子從A點射出時的速度大小；
②粒子從產(chǎn)生到邊界N所用時間的最大值。
（2）若粒子在回旋加速器的狹縫中運動時間不可忽略，要使飄入狹縫的粒子中有超過98%能從A點射出，d應(yīng)滿足的條件。
【答案】（1）①，②或
（2）
【解析】
【小問1詳解】
①在回旋加速器中做圓周運動的最大半徑為R時，對應(yīng)的速度最大，則
得
②設(shè)在回旋加速器中共加速次，則
在回旋加速器中運動的時間
從A點到C點勻速運動時間
在間做勻速圓周運動
從邊界到邊界運動的最長時間，其軌跡與邊界相切，有幾何關(guān)系可得
綜上，最長時間
或
【小問2詳解】
帶電粒子在回旋加速器的狹縫中運動時間為，則
其中
可得
綜上，可得